CN114353877A - 一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统及方法，涉及电力铁塔监测技术领域。该系统包括历史模块，用于获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；采集模块，用于获取气象数据和电力数据；传输模块，用于通过无线或有线网络传输方式将获取的气象数据和电力数据传输至分析模块；分析模块，用于接收并分析气象数据，生成分析报告；判断模块，用于根据分析报告和预设定的安全阀值，判断是否超出安全阀值，如果是，则告警，保护模块工作；如果否，则采集模块工作；保护模块，用于向电缆保护设备发送加热保护指令。本发明可实时获取气象与电力数据，通过分析计算，及时对电缆线进行加热保护，提高电力铁塔的安全性。

Description

一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统及方法

技术领域

本发明涉及电力铁塔监测技术领域，具体而言，涉及一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统及方法。

背景技术

随着电力建设的迅速发展，电网规模不断扩大，在复杂条件下的电网建设和设备维护工作也越来越多，作为电力输送枢纽的电力铁塔具有环境条件恶劣、难以维护等特点，一般通过人力对电力铁塔进行定期监测与维护，不能及时发现并解决问题，如电缆线覆冰、遭遇雷击等问题。

发明内容

为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统及方法，可实时获取气象与电力数据，通过分析计算，及时对电缆线进行加热保护，提高电力铁塔的安全性。

本发明的实施例是这样实现的：

第一方面，本发明实施例提供一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统，包括历史模块、采集模块、传输模块、分析模块、判断模块和保护模块，其中：

历史模块，用于获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；

采集模块，用于获取气象数据和电力数据；

传输模块，用于通过无线或有线网络传输方式传输获取的气象数据和电力数据；

分析模块，用于接收并分析气象数据和电力数据，生成分析报告；

判断模块，用于根据分析报告和预设定的安全阀值，判断是否超出安全阀值，如果是，则告警，保护模块工作；如果否，则采集模块工作；

保护模块，用于向电缆保护设备发送加热保护指令。

本系统可实时获取气象与电力数据，通过分析，及时对电缆线进行加热保护，提高电力铁塔的安全性。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述历史模块包括获取子模块和分析子模块，其中：

获取子模块，用于获取历史数据；

分析子模块，用于分析获取到的历史数据，并设定安全阀值。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述分析模块包括接收子模块、整合子模块和生成子模块，其中：

接收子模块，用于接收气象数据和电力数据；

整合子模块，用于将接收的气象数据与电力数据进行分析整合；

生成子模块，用于根据电力-气象分析模型，生成分析报告。

基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述判断模块还包括损耗判断子模块，用于判断电力输送在各个电力塔是否有严重损耗，如果是，则告警；如果否，则采集模块工作。

第二方面，本发明实施例提供一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法，包括以下步骤：

S1、获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；

S2、获取气象数据和电力数据；

S3、通过无线或有线网络传输方式传输获取的气象数据和电力数据；

S4、接收并分析气象数据和电力数据，生成分析报告；

S5、根据分析报告，判断分析报告中的数据是否超出预设定的安全阀值，如果是，则告警，并进入步骤S6；如果否，则进入步骤S2；

S6、向电缆保护设备发送加热保护指令。

本方法可实时获取气象与电力数据，通过分析预测，及时对电缆线进行加热保护，提高电力铁塔的安全性。

基于第二方面，在本发明的一些实施例中，步骤S1中获取的历史数据包括历史电力数据和历史气象数据。

基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述气象数据包括气象数据包括电力铁塔周边的气温、风向、风速、能见度、空气湿度、云、雾、雨、雪、霜冻和雷电数据。

基于第二方面，在本发明的一些实施例中，步骤S4包括如下步骤：

S41、接收气象数据和电力数据；

S42、将接收的气象数据与电力数据进行分析整合；

S43、根据电力-气象分析模型，生成分析报告。

第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当一个或多个程序被处理器执行时，实现如上述第二方面中任一项的方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述第二方面中任一项的方法。

本发明实施例至少具有如下优点或有益效果：

本发明实施例提供一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统及方法，可实时获取气象数据与电力数据，通过对实时数据分析，实时监测电力铁塔的安全情况，及时对电缆线进行加热保护，提高电力铁塔的安全性；根据历史电力数据和历史气象数据去设定安全阀值，进一步提高数据监测的准确性；包括多种气象数据，进一步的提高了监测的全面性和准确性，进而提高安全性；将气象数据与电力数据进行整合，根据电力-气象分析模型，生成更加准确的分析报告，提高监测的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统的原理框图；

图2为本发明实施例一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统的具体原理图；

图3为本发明实施例一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法的流程图；

图4为本发明实施例一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法中数据分析的示意图；

图5为本发明实施例提供的一种电子设备的结构框图。

附图标记说明：10、历史模块；20、采集模块；30、传输模块；40、分析模块；401、接收子模块；402、整合子模块；403、生成子模块；50、判断模块；60、保护模块；101、存储器；102、处理器；103、通信接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

实施例：

如图1所示，第一方面，本发明实施例提供一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统，包括历史模块10、采集模块20、传输模块30、分析模块40、判断模块50和保护模块60，其中：

历史模块10，用于获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；该历史数据包括历史气象数据和历史电力数据。

采集模块20，用于获取气象数据和电力数据；该气象数据包括电力铁塔周边的气温、风向、风速、能见度、空气湿度、云、雾、雨、雪、霜冻和雷电等数据；该电力数据包括电力铁塔电缆线的电压、电流、有功及无功等数据。

传输模块30，用于通过4G或3G网络传输方式将获取的气象数据和电力数据传输至分析模块40。

分析模块40，用于接收并分析气象数据和电力数据，生成分析报告。

判断模块50，根据分析报告，判断分析报告中的数据是否超出预设定的安全阀值，如果是，则告警，保护模块60工作，可向LED显示屏、警示灯、电台、扩音器、智能手机中的一种或多种发送告警信号，进行告警；如果否，则采集模块20工作。

保护模块60，用于向电缆保护设备发送加热保护指令。当分析报告中的数据超出预设定的安全阀值，此时可能存在电缆线上覆冰，或电缆线温度、湿度不正常等情况，向安装在电缆线上的电缆保护设备发送加热保护指令，控制电缆保护设备启动加热，对电缆线进行保护，保证电力铁塔的安全性。

本系统可实时获取气象数据与电力数据，通过对实时数据分析，实时监测电力铁塔的安全情况；同时可及时对电缆线进行加热保护，减少人工维护量，提高工作效率，保证电力铁塔的安全性。

如图2所示，基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述历史模块10包括获取子模块101和分析子模块102，其中：

获取子模块101，用于获取历史数据；

分析子模块102，用于分析获取到的历史数据，并设定安全阀值。

根据历史电力数据和历史气象数据去设定安全阀值，进一步提高数据监测的准确性。

如图2所示，基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述分析模块40包括接收子模块401、整合子模块402和生成子模块403，其中：

接收子模块401，用于接收气象数据和电力数据；

整合子模块402，用于将接收的气象数据与电力数据进行分析整合；

生成子模块403，用于根据电力-气象分析模型，生成分析报告。

及时对气象数据与电力数据进行分析，提高数据的准确性，进一步保证安全性。

如图2所示，基于第一方面，在本发明的一些实施例中，上述判断模块50还包括损耗判断子模块501，用于判断电力输送在各个电力塔是否有严重损耗，如果是，则告警；如果否，则采集模块20工作。

对电力数据进行多方面的检测判断，提高预警的全面性。

如图3所示，第二方面，本发明实施例提供一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法，包括以下步骤：

S1、获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；该历史数据包括历史气象数据和历史电力数据。

S2、获取气象数据和电力数据；该气象数据包括电力铁塔周边的气温、风向、风速、能见度、空气湿度、云、雾、雨、雪、霜冻和雷电等数据；该电力数据包括电力铁塔电缆线的电压、电流、有功及无功等数据。

S3、通过无线或有线(5G或4G或3G)网络传输方式传输获取的气象数据和电力数据。

S4、接收并分析气象数据和电力数据，生成分析报告。

S5、根据分析报告，判断分析报告中的数据是否超出预设定的安全阀值，如果是，则告警，并进入步骤S6，可向LED显示屏、警示灯、电台、扩音器、智能手机中的一种或多种发送告警信号，进行告警；如果否，则进入步骤S2，重新获取实时气象数据和电力数据。

S6、向电缆保护设备发送加热保护指令。当分析报告中的数据超出预设定的安全阀值，此时可能存在电缆线上覆冰，或电缆线温度、湿度不正常等情况，向安装在电缆线上的电缆保护设备发送加热保护指令，控制电缆保护设备启动加热，对电缆线进行保护，保证电力铁塔的安全性。

本方法可实时获取气象数据与电力数据，通过对实时数据分析，实时监测电力铁塔的安全情况；同时可及时对电缆线进行加热保护，减少人工维护量，提高工作效率，保证电力铁塔的安全性。

基于第二方面，在本发明的一些实施例中，步骤S1中获取的历史数据包括历史电力数据和历史气象数据。

根据历史电力数据和历史气象数据去设定安全阀值，进一步提高数据监测的准确性。

基于第二方面，在本发明的一些实施例中，上述气象数据包括气象数据包括电力铁塔周边的气温、风向、风速、能见度、空气湿度、云、雾、雨、雪、霜冻和雷电数据。

通过相关的气象监测传感器获取气象数据，该相关的气象监测传感器包括温度传感器、湿度传感器、风速传感器、雨雪传感器、能见度传感器、风向传感器和雷电感应器等，所述气象数据包括电力铁塔周边的气温、风向、风速、能见度、空气湿度、云、雾、雨、雪、霜冻和雷电等数据。包括多种气象数据，进一步的提高了监测的全面性和准确性，进而提高安全性。

如图4所示，基于第二方面，在本发明的一些实施例中，步骤S4包括如下步骤：

S41、接收气象数据和电力数据；

S42、将接收的气象数据与电力数据进行分析整合；

S43、根据电力-气象分析模型，生成分析报告。

将气象数据与电力数据进行整合，根据现有的电力-气象分析模型，将电力数据和气象数据进行分析计算，生成更加直观准确的分析报告，以便更好的判断各种数据是否超过安全阀值，提高监测的准确性。

如图5所示，第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，其包括存储器101，用于存储一个或多个程序；处理器102。当一个或多个程序被处理器102执行时，实现如上述第二方面中任一项的方法。

还包括通信接口103，该存储器101、处理器102和通信接口103相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器101可用于存储软件程序及模块，处理器102通过执行存储在存储器101内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口103可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

其中，存储器101可以是但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器102可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器102可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的方法及系统和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的方法及系统实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的方法及系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器102执行时实现如上述第二方面中任一项的方法。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random AccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统，其特征在于，包括历史模块、采集模块、传输模块、分析模块、判断模块和保护模块，其中：

历史模块，用于获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；

采集模块，用于获取气象数据和电力数据；

传输模块，用于通过无线或有线网络传输方式传输获取的气象数据和电力数据；

分析模块，用于接收并分析气象数据和电力数据，生成分析报告；

判断模块，用于根据分析报告和预设定的安全阀值，判断是否超出安全阀值，如果是，则告警，保护模块工作；如果否，则采集模块工作；

保护模块，用于向电缆保护设备发送加热保护指令。

2.根据权利要求1所述的一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统，其特征在于，所述历史模块包括获取子模块和分析子模块，其中：

获取子模块，用于获取历史数据；

分析子模块，用于分析获取到的历史数据，并设定安全阀值。

3.根据权利要求1所述的一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统，其特征在于，所述分析模块包括接收子模块、整合子模块和生成子模块，其中：

接收子模块，用于接收气象数据和电力数据；

整合子模块，用于将接收的气象数据与电力数据进行分析整合；

生成子模块，用于根据电力-气象分析模型，生成分析报告。

4.根据权利要求1所述的一种基于气象数据的电力铁塔监测保护系统，其特征在于，所述判断模块还包括损耗判断子模块，用于判断电力输送在各个电力塔是否有严重损耗，如果是，则告警；如果否，则采集模块工作。

5.一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、获取历史数据，根据历史数据预设定安全阀值；

S2、获取气象数据和电力数据；

S3、通过无线或有线网络传输方式传输获取的气象数据和电力数据；

S4、接收并分析气象数据和电力数据，生成分析报告；

S5、根据分析报告，判断分析报告中的数据是否超出预设定的安全阀值，如果是，则告警，并进入步骤S6；如果否，则进入步骤S2；

S6、向电缆保护设备发送加热保护指令。

6.根据权利要求5所述的一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法，其特征在于，步骤S1中获取的历史数据包括历史电力数据和历史气象数据。

7.根据权利要求5所述的一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法，其特征在于，所述气象数据包括气象数据包括电力铁塔周边的气温、风向、风速、能见度、空气湿度、云、雾、雨、雪、霜冻和雷电等数据。

8.根据权利要求5所述的一种基于气象数据的电力铁塔监测保护方法，其特征在于，步骤S4包括如下步骤：

S41、接收气象数据和电力数据；

S42、将接收的气象数据与电力数据进行分析整合；

S43、根据电力-气象分析模型，生成分析报告。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，用于存储一个或多个程序；

处理器；

当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现如权利要求5-8中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求5-8中任一项所述的方法。

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